無機納米粒子-水性樹脂復合物的研制與應用.pdf

1、本文首先研究了利用硅烷偶聯(lián)劑改性納米TiO2的方法以及在改性納米TiO2粒子存在下的五元單體苯丙乳液共聚合。根據(jù)各單體的特點和他們在乳液體系中所起的作用優(yōu)選了苯乙烯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸、丙烯腈和甲基丙烯酸甲酯五種單體，并研究了單體配比、由非離子乳化劑OP與陰離子乳化劑十二烷基硫酸鈉組成的復合乳化劑體系、鏈轉移劑、引發(fā)劑和緩沖劑等因素對聚合過程和乳液性能的影響；研究了溫度、時間和納米TiO2的加入對單體轉化率的影響，確定了聚合工藝。結果

2、表明，單體配比：St(32％)/MMA(20％)/AA(5％)/AN(10％)/n-BA(33％)；TiO2/(單體+TiO2)為1.5～2.5％，乳化劑(SDS/OP)為2％～3％(配比為1：2)、鏈轉移劑(DDMC)為2％，NaHCO3用量為0.2～0.5％，引發(fā)劑0.6％，去離子水的用量為45～55％，反應溫度為85℃，采用連續(xù)饑餓態(tài)滴加法能獲得聚合過程穩(wěn)定、性能理想的乳液。 通過紅外光譜(FTIR)、透射電鏡(TEM)等

3、手段表征改性后納米二氧化鈦的結構和分散性。結果表明納米TiO2粒子與改性劑之間確實以化學鍵相結合，且改性后的納米TiO2粒子在有機介質中達到了極好的單分散狀態(tài)。通過透射電鏡和熱重分析(TGA)研究了復合乳液的結構和熱穩(wěn)定性，TGA分析表明聚合物接枝到二氧化鈦粒子表面，且復合乳液熱穩(wěn)定性比未加納米TiO2粒子的高；TEM分析表明所制得的納米苯丙乳液具有以納米TiO2粒子為核、以聚合物為殼的核殼結構。對復合乳液的抗菌性能研究結果表明，對金黃

4、色葡萄球菌、大腸桿菌的抗菌率均為100％。所合成水性納米苯丙乳液的耐水性達120小時不泛白，硬度為H級，粘度為16～20s，固含量42～45％，附著力為一級。 然后在此基礎上用該納米乳液作為主要成膜物質制備了納米抗菌水性環(huán)保乳膠漆、納米水性木器涂料和納米水性防腐涂料三種產品，并對它們的性能進行了檢測。檢測結果表明納米抗菌水性環(huán)保乳膠漆不含游離甲醛，其重金屬離子含量和有機揮發(fā)份都滿足《室內裝飾材料有害物質限量標準》GB18582-